Linux kernel'de kesme işleme neden top half ve bottom half olarak ikiye ayrılır? Softirq, tasklet, workqueue ve threaded IRQ arasındaki farklar nelerdir?

Hard IRQ handler (top half) çalışırken o hat ve çoğu zaman o CPU'daki diğer işler bekler; ayrıca handler uyuyamaz (sleep edemez). Bu yüzden top half sadece acil işi yapar (donanımı onayla, veriyi al, işi planla), zaman alan iş ise bottom half'e ertelenir.

Threaded IRQ örneği

static irqreturn_t sensor_hardirq(int irq, void *dev_id)
{
    /* Çok kısa: sadece işin bize ait olduğunu kontrol et */
    return IRQ_WAKE_THREAD;
}

static irqreturn_t sensor_thread(int irq, void *dev_id)
{
    struct sensor *s = dev_id;
    /* Burada uyuyabiliriz: I2C üzerinden veri oku */
    s->val = i2c_smbus_read_word_data(s->client, REG_DATA);
    return IRQ_HANDLED;
}

ret = devm_request_threaded_irq(dev, irq, sensor_hardirq, sensor_thread,
                                IRQF_ONESHOT, "sensor", s);

IRQF_ONESHOT, thread işini bitirene kadar hattı maskeli tutar; level-triggered ve I2C üzerindeki cihazlarda gereklidir. Primary handler NULL verilirse kernel varsayılan bir handler kullanır.

Seçim kuralı

• Uyumanız gerekiyorsa (mutex, I2C, kmalloc(GFP_KERNEL)): threaded IRQ veya workqueue.
• Mikrosaniye seviyesinde ve yüksek frekanslı, uyumayan iş: softirq tabanlı mekanizmalar (çoğu sürücü bunu doğrudan kullanmaz, NAPI gibi alt sistemler kullanır).
• Tasklet'ler kernel topluluğu tarafından kaldırılmak isteniyor; yeni kodda BH workqueue veya threaded IRQ tercih edilmeli.

PREEMPT_RT yaması (kernel 6.12 ile mainline'a alındı) çoğu IRQ handler'ını zaten thread olarak çalıştırır; bu da gerçek zamanlı davranışı iyileştirir.